基于OpenCV的图像处理程序开发方法的研究

1、基于OpenCV的图像处理程序开发方法的研究刘丽梅郑新武陈永明王磊(厦门大学机电工程系,福建厦门 361005摘要:OpenCV是一个开放源代码的机器视觉库,可在应用VC+进行程序开发的过程中,直接调用OpenCV视觉库的特定函数,开发出自己的图像处理程序。文章通过示例程序“Canny边缘检测”,论述了将VC与OpenCV相结合进行图像处理程序开发的具体方法。关键词:OpenCV;VC+;图像处理;边缘检测中图分类号:TP391 TN911.73 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(201005-021-04机器视觉和图像处理技术已经广泛应用于工业技术、医疗、航空航天、军事等各个领域

2、。由于视频图像处理程序的开发工作量庞大,如果研发人员自主开发程序必定耗费大量时间和精力。应用OpenCV作为图像处理基础类库,在VC环境下进行程序开发,可以大大缩短开发周期,提高工作效率。1 OpenCV简介1,2OpenCV的全称是Open Source Computer Vision Library,由Intel微处理器研究实验室(Intels Microprocessor Research Lab的视觉交互组(The Visual Interactivity Group开发,是专门用于数字图像处理的函数库,能够在Windows、Linux、Mac平台中运行。它由一系列C函数和少量C+类构

3、成,提供了针对各种格式的视频图像源文件(如:bitmap图像,video文件和实时摄像机视频流的帧提取函数和多种标准图像处理算法,这些函数在具体的开发项目中直接调用,即可完成复杂庞大的开发任务。OpenCV为Intel Integrated Performance Primitives (IPP供了透明接口,如果有为特定处理器优化的IPP库, OpenCV将在运行时自动加载这些库。在具备多核处理器的计算机上,OpenCV能够通过IPP库发挥多核处理器的并行处理能力和多线程计算的功能。OpenCV和IPP库的关系如图1所示。 图1 IPP与OpenCV的关系2 OpenCV的体系结构OpenCV

4、被设计为模块化结构,其中大部分类及库函数都有特定的实际应用背景,因此整个库的体系结构简单明了,如图2所示。OpenCV中每个函数的命名都以“cv”开始,然后是该函数的行为及目标,如cvSnakeImage。根据上述函数体系,研发人员可根据应用程序所要实现的功能,方便地选择所需库函数,快速开发程序。3 基于OpenCV的边缘检测程序的开发只要正确安装OpenCV并在应用程序中正确设置与OpenCV的连接,就可以直接调用其中的图像处理函数,具体步骤如下: 图2 OpenCV的体系结构(1安装OpenCV应用程序3;(2编译所需要的静态和动态链接库文件运行OpenCV workspace->选

5、择菜单file-> openworkspace->找到OpenCV.dsw并打开->选择build->bacthbuild->选择所有项->单击build按钮;(3创建边缘检测项目程序首先,选择菜单“File”-> “New.”-> “Projects”->选择“Win32 Application”或“Win32 console application”;图3 开始创建项目程序其次,键入项目程序名称“edge”,选择存储位置,可为该项目创建一个单独的workspace(选中“Create new workspace”,也可将该项目加入到当前

6、的workspace中(选中“Add to current workspace”;单击“ok”->选择“An empty project”->点击“Finish”;图4 键入项目名称,选择程序类型最后,在工程中添加所需的OpenCV相关头文件,其中“cv.h”、“highgui.h”、“cvaux.h”、“cvcam.h”等头文件是必须的。 (4更改该工程的配置首先,选择菜单“Project”->“Settings.”,激活项目配置对话框,如图5。 图5 更改工程的设置其次,选择“Settings For:”->“All Configurations”,选择“C/C+”

7、-> “Preprocessor”->在“Additional Include Directories:”中增加opencvcxcoreinclude, opencvcvinclude,opencvotherlibshighgui 及可选项opencvcvauxinclude等;选择“Link” ->“Input” ->“Additional library path:”,输入库所在的路径(由安装地址决定如:C:ProgramFilesOpenCV libcvd.lib,C:ProgramFilesOpenCVlibhihghuid.li b,C:ProgramFile

8、sOpenCVlibcvauxd.lib。 图6 添加路径(5更改“Release”的配置首先,选择“Settings For”->“Win32 Release”;其次,选择“Link”->“General”->“Object/library modules”,加入用空格分隔的cv.lib,highgui.lib, cvaux.lib等库文件。 图7 更改“Release”的配置设置完毕后,即可开始程序编写,并在程序中调用OpenCV类库函数,最后编译连接,生成应用程序“edge.exe”。其中,所开发程序的主要流程如图8所示。 图8 边缘检测程序的主要流程运行程序后,处理结

9、果如图1012所示,输出窗口带有阈值滑动条,当阈值不同时,所显示的边缘信息不同,因此通过调节阈值大小,可得到最佳边缘检测效果。 图9 原图 图10 阈值为1时边缘信息 图11 阈值为41时边缘信息 图12 阈值为81时边缘信息4 结束语OpenCV的可移植性好,具备强大的图像和矩阵运算能力,可大大减少开发者的工作量,有效提高开发效率和程序运行的可靠性,已经得到广泛的应用4。运用VC与OpenCV结合进行程序开发,使视频图像处理技术得到了更快发展。参考文献:1于仕琪.OpenCV教程基础篇(第1版M.北京:北京航空航天大学出版社,2007.2Jerome Landre.PROGRAMMING W

10、ITH INTEL IPP AND INTEL OPENCVM.2003.3陈磊.计算机视觉类库OpenCV在VC中的应用J.微计算机信息,2007(12.4马桂珍,朱玲赞,段丽.基于opencv的视频应用程序的开发方法J.现代电子技术.2007(4.5杨淑莹.VC+图像处理程序设计(第2版M.北京:清华大学出版社,2005.6Mathew Price.Using the Intel OpenCV LibraryM.2004.作者简介:刘丽梅(1985年-,女,硕士研究生,研究方向:测试计量技术及仪器。谨致作者敬请本刊作者允诺:稿件中没有侵犯他人著作权或其它权利的内容并且文责自负;投寄给本刊的稿件(论文、图